防渗技术在岸堤水库除险加固中的应用探讨

发表时间:2020/11/4   来源:《工程管理前沿》2020年22期   作者:乐志君
[导读] 由于历史等原因,目前我国许多水库的防洪能力较差
        乐志君
        池州市水利局  安徽池州  247100
        【摘要】由于历史等原因,目前我国许多水库的防洪能力较差。水库大坝工程质量不符合标准要求,长期缺乏管理和维修,造成许多水库存在安全隐患。许多水库发挥不了应有的作用,严重影响人民生命财产安全,岸堤水库渗漏问题亟待加强。在此基础上,对大坝防渗技术在水库加固工程中的应用进行了研究。
        【关键词】水库大坝;除险加固;防渗
1引言
        水库建设事关国计民生。水库建设可以充分利用水资源,提供合理的灌溉,消除洪涝灾害,保护人民的生命财产安全,极大地促进国民经济的发展。看我国水利工程的泄洪能力,也要正确地看对人民生命财产安全造成的破坏程度。近年来,水库加固已成为有效利用水资源和21世纪社会主义经济建设可持续发展的一项重要战略。一些水库险情经过修复和恢复防洪能力后,在农田灌溉、居民生活用水、水产养殖、旅游和发电等方面将发挥巨大的作用。可以改善当地的生态平衡,同时也为水利体制改革创造便利条件,进一步加快我国水利事业的发展,造福人类。
2. 我国水库存在问题的特点
        由于历史条件,许多在过去建设的水库、水利工程的质量不高,防洪标准很低,后期管理工作还没有被很好地实现,由于自然条件和长时间和其他原因,水库的危险更加严重,更不用说经济效益。水行政主管部门缺乏必要的技术指导,许多水库没有较为完整的水文观测资料,没有相关的防汛抗洪方案和汛期调度方案。甚至有些规章制度根本没有得到执行。因此,水库加固工作进展缓慢。自20世纪80年代以来,中国投入了大量资金,培养了一大批技术人员。然而,由于我国水库数量巨大,水库除险加固任务仍然十分艰巨。
3相关问题分析
3.1淤积和渗漏
        根据大坝的渗透流量观测资料和渗透流量分析计算,实测的渗透流量远远大于设计大坝的允许渗透流量,坝体内存在渗透流量通道。根据渗透流量观测结果,在低水位运行时,由于坝体与地基接触面之间可能存在渗漏通道,有可能发生渗漏。随着水库水位的升高,水库渗透流量增大,也会导致水库淤积。
3.2大坝上下部侵蚀严重
        水库拦蓄坝一般为均质粘土坝,标准较低。坝体上部边坡护岸石料厚度不均,体积小,重量轻,风化破碎。坝体与山坡两侧交接的地方,没有排水沟,导致山坡积水冲刷坝体。反滤层变成了土石混合物,不能有效地保护大坝外壳不受水库水的侵蚀,更不能发挥透水反滤的作用。水库暴雨冲刷造成的下游坝坡草坡防护较少。因此,水库上下游大坝冲刷严重。
3.3溢洪道不符合规范要求
        水库溢洪道是在原山坡上开挖的敞开式宽顶堰溢洪道,用于泄洪,泄洪能力超出规划库容。此外,泄洪道泄洪渠道断面小,设计泄流量小,泄洪能力低,不能充分利用防洪蓄能来实现对中小型洪水的控制和调控。区别大坝溢洪道顶部和海拔高度的大坝上很小,达不到相关规范的要求,再加上周围岩体的风化和坍塌,在大雨时,经常引起放电容量的缺乏,不能保证泄洪安全。
        
        图1大坝泄洪示意图
4岸堤水库大坝除险加固措施
4.1大坝结构稳定性
        为了确保大坝的稳定结构,如果水库的坝坡很陡,很容易滑动,当大坝边坡的抗滑能力不能满足大坝的安全系数要求,坡脚可以增厚,坝坡的斜率减小,抗滑能力一定的增加。
4.2护坡
        尽量不要改变大坝原有的基础。如果破坏不严重,可以部分更换或翻新,以达到边坡防护的稳定性和牢固度。大坝高度不超过20m时,混凝土六角形预制砌块厚度约为10cm。如果坝体高度超过20米,预制块厚度可达13cm左右。大坝下游可采用草坡防护。
4.3大坝涵洞治理
        如果坝体内有涵洞,且涵洞较大,约1 ~ 2cm,且涵洞周围无结构破坏,可采用水泥浆灌浆、裂缝修补、内部加固等方法进行修复。如果涵洞较大,严重危害大坝安全,或涵洞较深,要作深挖重新建设修整。如果埋得太深无法处理涵洞险情,应全部封堵,重新建设水库。当然,在密封设计中要仔细研究外管壁与坝体连接处的渗漏情况。如果水坝不是很高,可以用虹吸管代替涵洞来抽水。但是,当虹吸管在大坝很高的工程中不能用于取水时,就应该重新开凿隧洞取水。
4.4滑坡处理
        涵洞和处理水库大坝溢洪道的滑坡现象,必须认真研究滑坡的原因,当地的地质条件,阐明规模、性质和范围的滑坡,形成的原因,和周围的土力学参数的地质条件、滑坡,从而确定滑坡的最小安全系数,然后采用相应的处理方案,如评分,减轻水库坝顶荷载、加固边坡、疏浚排水系统等处理方法,经过处理、试验,该滑坡稳定。同时,还应注意坡体局部塌陷与滑坡的区别。对于水库坝体部分垮塌,只需清除不稳定岩层,挂网喷锚即可。
5采用大坝防渗技术加固水库
5.1坝基防渗
        在水库坝基防渗加固处理中,始终要坚持“堵放”的基本原则。主要技术措施有竖向和水平抗渗、混凝土抗渗墙、砂浆板桩、切槽回填粘土等。泄水的技术措施有:坝后盖重压渗漏、泄水井减压渗透等。经比较,竖向防渗技术的实际效果较好。在水库坝基防渗处理中,注浆方法应结合坝基覆盖层的地质条件,采用适用的注浆方法较为合适。采用挖槽回填粘土法时,应严格控制现场施工质量,覆盖层厚度尽量控制在15m以内,仅适用于均质坝和粘土斜墙坝。具体技术措施应坚持的基本原则“技术可靠性和经济合理性”,根据周围情况和特定的坝基防渗要求,制定详细的技术方案,通过比较,然后通过有关单位,部门和专业技术人员确定仔细研究。
5.2坝体防渗
        水库坝体防渗处理的技术措施有灌浆、大型开挖回填防渗体、振冲加固、混凝土防渗墙、劈开灌浆等,其中混凝土防渗墙因其技术经验成熟,应用范围较广,应用最为广泛。由于这项技术的量大,很难在非汛期全部完成。因此,它不适用于白壁水库坝体的防渗处理。灌浆法是指在坝体裂缝部位钻孔,然后将混凝土浆灌注到孔洞中,待干燥后形成防渗加固作用,这种技术在水库加固中比较常用。劈裂灌浆法具有机理清晰、施工速度快、成本低等特点。主要的方法是利用坝体轴线小于坝体主应力,将混凝土浆打入裂坝形成泥墙,然后利用浆体与坝体之间的相互作用
6结论
        从上面的分析,以确保整个项目的施工进度和质量,特别要注意大坝防渗技术措施的合理选择,以满足实际运行要求的水库,提高水库灌溉、供水和防洪的作用。
参考文献:
[1]张子庆,汪宝满.现代水库除险加固措施与管理对策[J].科技信息,2010.(11):217-218、[2]陈洋,王立彬,王旭东.病险土石坝除险加固防渗方案的比选[J].水利科技与经济,2012(08):72-73
[3]王辉.影响混凝土防渗墙施工质量的因素分析[J].科技创新导报,2010(05):184-186
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